基于VR的滑雪姿态训练模拟器设计

李艳龙，陈 雪，徐朝阳，杨 虎，陈杨杨，夏儒锐，王名扬

(北华大学 机械工程学院，吉林 吉林 132021)

滑雪是很受欢迎的冬季运动项目[1]，传统的滑雪运动基于户外滑雪场中进行，极易受到场地、气候、环境等因素影响，滑雪运动对运动员身体素质与运动技巧要求较高，为摆脱场地对滑雪运动的约束、实现初学者的快速入门和对滑雪过程的模拟，设计了一种基于VR系统的室内滑雪姿态训练模拟器，训练器体积小巧、功能多样，可用于初学者快速入门及运动员水平提升训练.

目前市场上出现了相关的滑雪训练模拟装置[2]，但大多数装置仅由机械结构组成，运动员只能单纯训练肢体动作，在使用时无法与场景结合，需要凭空想象训练画面，训练效果也不理想.VR又称虚拟传感技术，能够将现实与虚拟场景结合，是一个充满活力、具有巨大应用前景的高新技术领域[3]，将此技术运用到滑雪训练器上，运动员在训练时能够将训练动作与虚拟场景进行结合，对运动员运动水平的提升、肢体动作的完善具有重大意义，同时也能够解决目前训练器单方面训练肢体动作的弊端.

1 基于VR的滑雪姿态训练模拟器方案设计

基于VR的滑雪姿态训练模拟器主要包括虚拟模拟系统、运动训练系统和安全防护系统3部分，虚拟模拟系统相当于装置的“大脑”，用于控制运动训练系统中各个机构的工作以及调节VR系统的虚拟现实情景交融；运动训练系统由转向停止机构、循环往复机构、多维脚踏板机构和滑雪手杖机构共同组成；……